Ânion: formação, características e tipos

Um ânion é qualquer espécie química com carga negativa, além de ser um dos dois tipos de íons existentes. Sua carga negativa se origina do fato de apresentar um excesso de elétrons em comparação à forma neutra da espécie; para cada elétron adicional, sua carga negativa aumenta em uma unidade.

A carga negativa pode estar localizada em um ou mais átomos, bem como abranger sua influência em uma molécula como um todo. Como simplificação, independentemente de onde a carga esteja (-), toda a espécie, composto ou molécula é considerada um ânion.

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Ânions Fonte: Gabriel Bolívar

Se uma espécie neutra X ganha um elétron, o excesso de cargas negativas se manifesta na formação do ânion X , o que também levará a um aumento no raio atômico (imagem superior, com esferas verdes). X e X diferem muito em suas propriedades e na maneira como interagem com seu ambiente.

Se X é agora o átomo de H, por exemplo, um cátion ou ânion pode surgir a partir dele: H + ou H , respectivamente. O cátion H + é o íon hidrogênio, também chamado de próton; e H é o ânion hidreto, o “mais simples” de todos os ânions conhecidos.

Formação de um ânion

A formação de um ânion pode ser facilmente explicada dentro da teoria; embora, experimentalmente, possa ser um desafio, especialmente se você for puro, sem encargos positivos atraídos por seus encargos negativos.

Cobranças formais e menos links

Um ânion se formará quando houver excesso ou ganho de elétrons em um átomo. Esse ganho pode ser determinado usando encargos formais em uma estrutura de Lewis. Além disso, por meio do método anterior, é possível saber exatamente de qual átomo ou grupo deles a carga negativa vem.

Quando os átomos formam ligações covalentes, embora a distribuição de elétrons seja eqüitativa, pode haver uma perda parcial de elétrons. Nesse sentido, quanto menos ligações formarem os átomos mais eletronegativos, mais pares livres de elétrons terão e exibirão cargas negativas.

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Considere por exemplo a molécula de amoníaco, NH 3 . O NH 3 é neutro e, portanto, não possui cargas elétricas. Se um H for removido, ou seja, uma ligação NH for quebrada, o ânion NH 2 seria obtido . Desenhando sua estrutura de Lewis e calculando a carga formal de N, isso pode ser verificado.

Após o colapso de mais títulos NH, agora você tem o NH 2- ânion ; e a remoção do último H, N anião é finalmente obtido 3- chamado anião nitreto. O nitrogênio não tem mais como ganhar mais elétrons, e sua carga -3 é a mais negativa que pode atingir; Seus orbitais não dão mais.

Reduções

Um ânion pode ser formado como resultado de uma redução: ele ganha elétrons oxidando outra espécie, que os perde. O oxigênio, por exemplo, representa muito bem esse tipo de reação química.

Quando o oxigénio é reduzido, oxidado para uma outra espécie, e passa para se tornar o anião de óxido de S 2- ; presente em inúmeros minerais e compostos inorgânicos.

Física

Um átomo pode ganhar elétrons se estiver na fase gasosa:

X (g) + e => X (g)

Essa maneira de formar um ânion implica um amplo conhecimento de técnicas físicas, enquanto os ânions gasosos não são fáceis de estudar, nem todas as espécies são volatilizadas ou atomizadas com simplicidade à fase gasosa.

Caracteristicas

Em termos gerais, as características típicas de um ânion serão mencionadas abaixo antes de abordar seus tipos e exemplos:

-É mais volumoso que o átomo neutro do qual deriva.

-Pode ser mais ou menos estável, apesar da crescente repulsão eletrônica entre seus próprios elétrons.

-Se o ânion vier de um pequeno átomo eletronegativo, como o carbono, é muito reativo.

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-Estabelecer momentos de dipolo fortes.

-Aumenta ainda mais sua interação com solventes polares.

-O ânion monoatômico é isoeletrônico ao gás nobre de seu período; isto é, possui o mesmo número de elétrons em sua camada de valência.

-Você pode polarizar a nuvem eletrônica de um átomo vizinho, repelindo seus elétrons externos.

Tipos

Monoatômico

Como o nome indica, é um ânion que consiste em um único átomo: a carga negativa está bem localizada. Cada grupo da tabela periódica possui encargos negativos característicos; e por serem ânions, não são metais localizados no bloco p. Alguns exemplos e seus nomes estão abaixo:

-Cl , cloreto.

-I iodeto.

-F fluoreto.

-Br brometo.

-OR 2- , óxido.

-S 2- , sulfureto.

-Se 2- , seleniuro.

-Te 2 , telureto.

-Po 2- , polyoniuro.

-N 3- , nitreto.

-P 3- , fosforeto.

-Como 3- , arseneto.

-Sb 3- , antitruste .

-C 4- , carboneto.

-Sim 4 , silicida.

-B 3- , boruro.

Oxoanions

Os oxoanions são caracterizados por possuir uma ligação X = O, onde X pode ser qualquer elemento não metálico (exceto flúor) ou um metal (cromo, manganês, etc.). Eles também podem ter um ou mais links XO simples.

Alguns oxoanions com seus respectivos nomes são:

-ClO hipoclorito.

-BrO hipobromito.

-Io , hipoiodito.

-ClO 2 chlorite.

-ClO 3 , clorato.

-IO 3 , iodato.

-ClO 4 , perclorato.

-PO 4 3- fosfato.

-CO 3 2- carbonato.

-CrO 4 2- , cromato.

-Cr 2 O 7 2- , dicromato.

-SO 4 2- , sulfato.

-S 2 O 3 2- , tiossulfato.

-NO 3 nitrato.

-NO 2 , nitrito.

BO 3 3- borato.

-AsO 4 3- , arseniato.

-PO 3 3- fosfito.

-MnO 4 , permanganato.

Orgânico

Moléculas orgânicas têm grupos funcionais que podem ser carregados eletricamente. Como Ao formar ou quebrar ligações covalentes, muito semelhantes ao exemplo da molécula de NH 3 .

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Alguns ânions orgânicos são:

CH 3 COO , etilo.

-HCOO , formato.

-C 2 O 4 2- , oxalato.

-RCOO carboxilato.

-CH 3 CONH , amidado.

-RO alcóxido.

-R 3 C , carbanião.

CH 3 O metóxido.

Polyatomic

Oxoanions também são ânions poliatômicos, ou seja, consistem em mais de um átomo. O mesmo vale para os ânions orgânicos. No entanto, a poliatatica não se enquadra em nenhuma das classificações anteriores. Alguns deles são:

-CN cianeto (possuindo uma ligação tripla, C = N).

-OCN cianato.

SCN tiocianato.

NH 2 , benzimidazole.

-OH , hidroxilo, hidróxido ou hidroxilo.

-O 2 , superóxido.

-O 2 2- peróxido.

Molecular ou complexo

Nos ânions orgânicos, alguns grupos funcionais com carga negativa foram mencionados. Esses grupos podem fazer parte de uma molécula grande e, portanto, o ânion pode ser um composto robusto e com muitas ligações. A mais simples de tais aniões é a molécula hipotética H 2 .

Entre outro exemplo desses ânions estão os polissulfetos, S n 2- , que consistem em cadeias com múltiplas ligações SS. Da mesma forma, os compostos de coordenação de metais com carga negativa, como [CoCl 4 (NH 3 ) 2 ] e [CuCl 4 ] 2- , podem ser contados .

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  2. Wikipedia (2019). Anion Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 de março de 2019). Tabela de ânions comuns e lista de fórmulas. Recuperado de: thoughtco.com
  4. Fundação CK-12. (29 de junho de 2016). Formação de ânions Química LibreTexts. Recuperado de: chem.libretexts.org
  5. Francis E. (2002). Ânions Faculdade Comunitária de Clackamas. Recuperado de: dl.clackamas.edu
  6. Sociedade Americana de Física (3 de novembro de 2011). Sinopse: O ânion molecular mais simples. Recuperado de: physics.aps.org

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